專利名稱：一種Femtocell上行鏈路的分布式功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及毫微微蜂窩基站i^emtocel 1技術(shù)以及博弈方法，為一種Femtocell上行鏈路的分布式功率控制方法。
背景技術(shù)：
毫微微蜂窩基站i^emtocell技術(shù)是一種擴(kuò)展移動(dòng)通信室內(nèi)覆蓋的解決方案，根據(jù)近年來3G發(fā)展和寬帶移動(dòng)化趨勢(shì)而推出，它工作在授權(quán)頻段，通過寬帶接入，如DSL、有線電纜、光纖等連接到運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)，其主要作用是為家庭室內(nèi)或者小型商業(yè)機(jī)構(gòu)提供更好的信號(hào)覆蓋和服務(wù)質(zhì)量?；ジ蓴_問題一直是i^mtocell要解決的重要問題。由于頻率資源限制，F(xiàn)emtocell與宏蜂窩基站采用同頻部署時(shí)，帶來了嚴(yán)重的干擾問題。博弈方法元素包括博弈方、策略集、效用函數(shù)等。目前博弈式i^mtocell功率控制方法中，更側(cè)重于從效用函數(shù)角度來減小層間干擾，并且目前的功率控制方法更側(cè)重網(wǎng)絡(luò)整體的容量性能，忽視了每個(gè)i^mtocell用戶的信干噪比SINR要求可能不同的情況， 使網(wǎng)絡(luò)中可能存在較多Femtocell用戶未達(dá)到其預(yù)設(shè)SINR值。在文獻(xiàn)《Power control in two-tier Femtocell networks·》(V. Chandrasekhar, J. G. Andrews, etc. IEEE trans. Wireless Commun.，Aug. 2009，vol. 8，no. 8，pp. 4316-4328.)中提出的方法，我們稱為原始算法(Original Algorithm)，簡寫為OA方法，是現(xiàn)有的一種基于博弈論的Femtocell 功率控制方法，但是其沒有對(duì)!^mtocell用戶最大發(fā)射功率進(jìn)行限制，使各用戶有可能對(duì)宏用戶產(chǎn)生較大干擾，其鏈路保護(hù)方法是通過降低Femtocell用戶預(yù)設(shè)SINR值來減小 Femtocell用戶對(duì)宏用戶干擾的，并且這種鏈路保護(hù)方法對(duì)較大干擾的識(shí)別不夠精準(zhǔn)，其限制方式死板，網(wǎng)絡(luò)中未達(dá)到自身預(yù)設(shè)SINR值的i^mtocell用戶較多，F(xiàn)emtocell用戶的通信效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是femtocell技術(shù)中存在互干擾問題，現(xiàn)有的功率控制方法忽視了每個(gè)femtocell用戶的信干噪比要求，通過降低i^mtocell用戶預(yù)設(shè)SINR值來減小i^mtocell用戶對(duì)宏用戶干擾，并且網(wǎng)絡(luò)中未達(dá)到自身預(yù)設(shè)SINR值的i^mtocell用戶較多，F(xiàn)emtocell用戶的通信效果不理想。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種Femtocell上行鏈路的分布式功率控制方法，基于博弈論，對(duì)毫微微蜂窩基站i^etomcell和宏蜂窩基站，通過限制!^tomcell用戶的最大發(fā)射功率來保證宏蜂窩基站的宏用戶達(dá)到其預(yù)設(shè)的信干噪比SINRh,在此基礎(chǔ)上通過博弈迭代使得更多Femtocell用戶達(dá)到自身預(yù)設(shè)的信干噪比SINRf,具體為根據(jù)宏蜂窩基站覆蓋邊緣位置處宏用戶的信噪比計(jì)算宏蜂窩內(nèi)噪聲σ2，設(shè)宏用戶的信干噪比為SINRh, Femtocell用戶總數(shù)為M，所有i^tomcell用戶對(duì)該宏用戶的干擾之和的最大值為Imax，有
，其中Pmax為宏用戶的最大發(fā)射功率，g0,0為宏用戶到宏蜂窩基站的信道增益，則每個(gè)i^emtocell用戶對(duì)宏用戶所產(chǎn)生的最大干擾不超過平均干擾值-.1臓 = Λ
M
設(shè)第ifi^emtocell用戶對(duì)宏用戶的干擾為^二？而，^其中^^為第丨個(gè)！^?。?！切⑶^用戶到宏蜂窩基站的信道增益，則有Ii ( Ifflean,即Pi^M ( Ifflean, Λ ^ ― 二ρ,——，得到f^emtocell
SOJ
用戶的發(fā)射功率策略為Pi=
,即發(fā)射功率在W，Pi—_]內(nèi)，各i^mtocell用戶按照自己對(duì)應(yīng)的發(fā)射功率策略參與博弈迭代，得出均衡時(shí)的發(fā)射功率進(jìn)行上行鏈路傳輸
權(quán)利要求
1. 一種i^emtocell上行鏈路的分布式功率控制方法，其特征是基于博弈論，對(duì)毫微微蜂窩基站i^etomcell和宏蜂窩基站，通過限制!^tomcell用戶的最大發(fā)射功率來保證宏蜂窩基站的宏用戶達(dá)到其預(yù)設(shè)的信干噪比SINRh,在此基礎(chǔ)上通過博弈迭代使得更多 Femtocell用戶達(dá)到自身預(yù)設(shè)的信干噪比SINRf,具體為根據(jù)宏蜂窩基站覆蓋邊緣位置處宏用戶的信噪比計(jì)算宏蜂窩內(nèi)噪聲σ2，設(shè)宏用戶的信干噪比為SINRh，F(xiàn)emtocell用戶總ρ g數(shù)為M，所有!^tomcell用戶對(duì)該宏用戶的干擾之和的最大值為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Femtocell上行鏈路的分布式功率控制方法，其特征是各個(gè)i^mtocell基站檢測其服務(wù)的i^mtocell用戶是否達(dá)到其預(yù)設(shè)的信干噪比SINRf,并通過IP網(wǎng)絡(luò)向宏基站匯報(bào)，宏蜂窩基站檢測到宏用戶未達(dá)到其預(yù)設(shè)的信干噪比SINRh,或覆蓋范圍內(nèi)未達(dá)到自身預(yù)設(shè)信干噪比SINIif Wi^emtocell用戶數(shù)目增多，則廣播抑制信號(hào)，各 Femtocell用戶接收到宏蜂窩基站的抑制信號(hào)后，更新自身的Pi max =Pijiax = Pi fflax-Ap, Δρ 為調(diào)整量，根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置大小，再次進(jìn)行博弈迭代，求出發(fā)射功率均衡點(diǎn)進(jìn)行上行鏈路傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種i^mtocell上行鏈路的分布式功率控制方法，其特征是在宏用戶達(dá)到其預(yù)設(shè)的信干噪比SINRh的情況下，未達(dá)到自身預(yù)設(shè)信干噪比SINRf的 Femtocell用戶通過其Femtocell基站向宏蜂窩基站匯報(bào)其當(dāng)前信干噪比SINRfn與預(yù)設(shè)信干噪比SINIif的差量值Δ Yi,宏蜂窩基站通知其中差量值Δ Yi最小的i^mtocell用戶按設(shè)定的調(diào)整量△ P增加發(fā)射功率上限再次參與博弈迭代，通過博弈迭代使所述差量值Δ Yi 越來越小，直到這個(gè)i^mtocell用戶達(dá)到其自身預(yù)設(shè)信干噪比SINI f。
全文摘要
一種Femtocell上行鏈路的分布式功率控制方法，基于博弈論，對(duì)毫微微蜂窩基站Fetomcell和宏蜂窩基站，通過限制Fetomcell用戶的最大發(fā)射功率來保證宏蜂窩基站的宏用戶達(dá)到其預(yù)設(shè)的信干噪比，在此基礎(chǔ)上通過博弈迭代使得更多Femtocell用戶達(dá)到其自身預(yù)設(shè)的信干噪比。本發(fā)明在保證系統(tǒng)容量性能的前提下，通過調(diào)整Femtocell用戶發(fā)射功率上限值，由博弈的方式進(jìn)行Femtocell用戶的功率控制，考慮了不同F(xiàn)emtocell用戶的不同信干噪比要求，使得各Femtocell用戶盡可能達(dá)到其自身預(yù)設(shè)信干噪比，相比現(xiàn)有方法具有更好的性能。
文檔編號(hào)H04W52/24GK102421177SQ201110414309
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者潘曉亮, 潘沛生 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)